تأثير تكوين السبيكة على أداء بطانات مطحنة الكرات الرطبة


2025-03-10

في مناجم المعادن في الصين (مثل خام الحديد، وخام النحاس، وخام الرصاص-الزنك، وخام الذهب، وغيرها)، النوع الرطب بطانة طاحونة الكرة تُصنع بشكل رئيسي من فولاذ عالي المنغنيز تقليدي، لكن بعض الشركات تستخدم بدلاً من ذلك بطانات تحتوي على فولاذ عالي المنغنيز عالي الكروم أو فولاذ عالي جدًا في المنغنيز. تعمل هذه البطانات لطواحين الكرات الرطبة المستخدمة في التطبيقات التعدينية في ظروف صعبة للغاية، مما يتطلب منها مقاومة التآكل والتأثيرات والبلى في الوقت نفسه. وعلى الرغم من أن بطانات فولاذ المنغنيز العالية تشتهر بمتانتها الممتازة ضد الصدمات ومقاومتها لقوى التأثير، إلا أنها تميل إلى أداء أقل جودة من حيث مقاومة التآكل والحماية من التآكل.

 

 صب بطانات طاحونة الكرات ذات العملية الرطبة

 

لتلبية الظروف التشغيلية القاسية لصناعة التعدين، طورت شركة دوما للماكينات لوحة بطانة فائقة الأداء من الفولاذ عالي المنغنيز بشكل متميز، تم تطبيقها بنجاح في مطاحن كرات بحجم 1.5 × 3.0 متر و2.7 × 3.6 متر، مما عزز بشكل فعال كفاءة طحن خام الحديد. بطانة طاحونة الكرة تزيد مدة حياتها عن الضعف مقارنة ببطانات فولاذية عادية عالية المنغنيز.

تُظهر الأبحاث حول تأثير محتوى الكربون على قوة الخضوع واستطالة سبائك الفولاذ المنغنيزي المصبوبة أنه مع زيادة مستويات الكربون، تتحسن أيضًا مقاومة التآكل في سبائك الفولاذ عالي المنغنيز المصبوبة. ومع ذلك، بمجرد أن يتجاوز محتوى الكربون 1.4%، قد تتشكل الكربيدات على طول حدود الحبوب في الفولاذ، مما يمكن أن يضعف كل من قوته وليونته. وبالتالي، نادرًا ما تُستخدم الفولاذات التي يزيد محتواها من الكربون عن هذه العتبة.

بالإضافة إلى ذلك، يؤثر محتوى الكربون بشكل كبير على مقاومة التآكل للفولاذ المنغنيزي المصبوب. فالمحتوى المنخفض من الكربون (0.7% C) يقلل بفعالية من ترسب الكربيدات في المكونات الثقيلة أو المكونات الملحومة، كما يوفر في الوقت نفسه مادة أساسية منخفضة الكربون لاستخدامها كمواد حشو للحام. ومن ناحية أخرى، لا يمكن إغفال دور المنغنيز كمثبت للأوستينيت—فوجود منغنيز زائد يمكن أن يحافظ على استقرار طور الأوستينيت عند درجة حرارة الغرفة. يتمتع الأوستينيت ببنية بلورية من نوع FCC، وعندما تصبح مستويات المنغنيز مرتفعة جدًا، قد يؤدي ذلك إلى انخفاض في قوة الخضوع.

إن إضافة الكروم تعزز صلابة الفولاذ ومقاومته للتآكل. وبصفته عنصرًا مكوّنًا للكربيدات، فإن الكمية الزائدة من الكروم قد تؤدي إلى ترسيب الكربيدات عند حدود الحبوب. تشير الأبحاث إلى أنه لتقليل الكسر الحجمي للكربيدات مع الحفاظ على متانة تأثير ممتازة، يجب إبقاء محتوى الكروم أقل من 0.1%. علاوةً على ذلك، يمكن إزالة هذه الكربيدات بشكل فعال من خلال المعالجة بالحل ضمن نطاق درجات الحرارة من 1050°C إلى 1100°C. وإذا ظهرت الكربيدات في البنية المجهرية المبردة، فيجب إدارة وجودها بعناية بحيث تكون على شكل جزيئات أو عقيدات غير ضارة منتشرة داخل حبيبات الأوستينيت — بدلاً من تشكيل طبقات مستمرة على طول حدود الحبوب. وبعد هذه المعالجة، ستتحسن قوة الخضوع قليلاً، رغم أن طاقة التأثير قد تنخفض بشكل طفيف.